LED制作工艺及LED节能灯制作工艺精Word文件下载.docx
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点荧光粉*二焊加固锒胶点胶机显微镜
（QC白光
烘烤150C/1H--*锒胶烘烤烘箱电子称抽真空机点胶
机显微镜
*支架沾胶（支架沾胶点胶机烤箱120C/20min
（下面说明植入工艺植入支架--灌胶机----自动灌胶机
短烤--烘箱
离模--脱模机
长烤烘箱130C/6H
-切一切模具（冲床
测试点数LED电脑测试机
全切冲压机及全切模
分光分色LED分选机
封口包装封口机
入库
一,工艺说明（植入支架
LED外型环氧树脂封装主要有以下几步:
模条预热--吹尘--树脂预热--胶--搅拌--抽真空--灌胶入支架.所用物料:
支架,LED芯片,锒胶绝缘胶（解冻,搅拌,晶片（倒膜,扩晶,金线,锒胶,荧光粉,胶带包装,模条（铝条,合金,导热硅脂,焊接材料,树脂（AB胶或有机硅胶,各种手动工具,各种测试材料（如万用表,示波器,电源等.
二,LED封装技术
LED芯片只是一块很小的固体,它的两个电极要在显微镜下才能看见,加入电流后它才会发光,在制作工艺上除了要对LED芯片的两个电极进行焊接.从而引出正负电极之外.同时还要对LED芯片和两个电极进行保护,因此这就需要对LED芯片封装.如:
常见直径5mm的圆柱型引脚式封装LED.这种技术就是将LED芯片粘结在引线架上（一般称为支架.芯片的正极用金丝键合连到另一引线架上,负极用银浆粘结在支架反射杯内或用金丝和反射杯引脚相连,然后顶部用环氧树脂包封.做成直径为5mm的圆形外形.这种封装技术的作用是保护芯片,焊线金丝不受外界侵蚀.固化后的环氧树脂,可以形成不同形状而起到透镜的功能.选用透明的环氧树脂作为过渡.可以提高芯片的出光效率.环氧树脂构成的管壳具有很好的耐湿性,绝缘性和高机械强度,对芯片发出的光的折射率和透光率都很高.但对于大功率LED而言,在通电后会产生较大的热量.并且如果用于封装的环氧和金丝的膨胀系数不一样,那么膨胀时就会使金丝拉断或造成焊点接触电阻较大,从而影响了发光器件的质量.特别应注意的是,封装胶会因温度过高而出现胶体变黄,因此降低了透光度并影响光的输出.所以我们更应该考虑到LED的长久使用效果.从而应该用有机硅胶材料来封装.如:
MOMENTIVE中的XE14—B3445,XE14—B5778型硅胶就有良好的透光率.不会随时间而恶化,热膨胀系数非常好,在紫外线照射下稳定性很理想.这里要注意的问题是,LED使用散热问题.目前散热也是选用铝或铜为散热器,但要特别注意热沉与散热器之间的粘接材料一般应采用导热胶.如果是两个物体的表面接触.中间会有空气,而且空气的导热系数很差.所以在界面之间应有一层导热胶来让它们紧密接触.这样导热效果才会好.如GE的TSE-3081或MOMENTIVE品牌中的硅脂等都有很好的散热紧密连接的作用.
四,LED的生产环境
制作LED的生产环境要有一万级到十万级的净化车间,并且温度和湿度都可调控的.LED的生产环境中要有防静电措施,车间内的地板,墙壁,桌,椅等都要有防静电功能,特别是操作人员要穿上防静电服并戴上防静电手套.为了尽量降低静电效应给器件带来的破坏和影响,对生产LED的洁净车间,整机装配调试车间,精密电子仪器生产车间都有严格的环境要求:
（1地面,墙壁,工作台带静电情况:
光刻车间塑料板地面的静电电位约为500–1000V扩散间的塑料墙地面为700V,塑料顶棚为0–1000V.
（2工作台面为500–2000V,最高可达5KV.
（3风口,扩散间铝孔板的送风口为500–700V.
（4人和服装可为30KV,非接地操作人员一般可带3–5KV,高时可达10KV.
（5喷射清洗液的高压纯水为2KV,聚四氟乙烯支架有8–12KV,蕊片托盘为6KV,硅片间的隔纸可2KV.
五,防静电措施.
静电击穿器件使其失效是在不知不觉中发生的,被静电损坏的LED不能用筛选方法排除,所以只
有做好预防措施,建立一套防静电（ESD生产工艺和测试流程规范.这对提高LED产品质量及成品率是十分关键的.主要的措施包括各环节要尽量减少接触这类LED器件的人数,限制人员不必要的走动,搬推椅子.使用导电率好的包装袋来包装LED.应戴上手套接触LED器件（但不能戴尼龙和橡皮手套.取出备用的LED器件后不要堆叠在一起,器件尽量不要互相接触.从包装袋中取出而暂时不用的器件,应用防静电袋包装起来.必须用手接触LED的器件时,应接触管壳而避免接触LED器件的引出端.要接触LED器件前,应将手或身体接地一下,把静电释放干净.电烙铁要求永久接地.工作环境的相对湿度应保持在50%左右,不穿容易产生静电的工作服.车间地面应采用含碳塑料,含碳橡胶或导电乙烯做成,电阻率∩<
105欧.cm或用静电耗散性材料,电阻率应在105欧.cm–109欧.cm之间.椅子和工作台上应附加一层静电耗散材料,椅子的电阻率应是105欧.cm–108欧.cm之间.工作服,棉制工作服有一定的导电性,最好使用防静电服.工作鞋要用静电耗散型材料做成,电阻率在105欧.cm–108欧.cm之间,也要有防静电鞋.带上防静电手镯实际上是手镯与手接触,再把手镯接地,这样手与地就成为同电位,可将人身上的静电释放.在工作区域使用离子风扇防止静电积累,因为离子风扇送出的负离子能与静电中和,不会使静电积累成很高电压.车间里所用的设备都要有良好的接地,接地电阻不能大于10欧.车间入
口处一定要有接地金属球,人进入时先摸金属球,以释放身上的静电.
LED日光灯
LED日光灯LED日光灯是采用超高亮LED白光作为发光光源,外壳为亚克力/铝合金。
外罩可用PC管制作,耐高温达135度。
LED日光灯与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样,长度有60cm和120cm、150cm三种,其功率分别为10W、16W和20W,而20W传统日光灯（电感镇流器实际耗电约为53W,40W传统日光灯（电感镇流器实际耗电约为68W.
LED日光灯T8
[1]定义:
10WLED日光灯亮度要比传统40W日光灯还要亮,16WLED日光灯要比传统64W日光灯还要亮,LED日光灯亮度尤其显得更柔和更使人们容易接授。
使用寿命在5万-8万小时供电电压为为AC85V-260V（交流,无需起辉器和镇流器,启动快,功率小,无频闪,不容易视疲劳。
它不但超强节能更为环保。
是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一,是目前取代传统的日光灯的主要产品。
LED日光灯安装比较简单,它分电源内置和外置两种,电源内置的LED日光灯安装时,将原有的日光灯取下换上LED日光灯,并将镇流器和起辉器去掉,让220V交流市电直接加到LED日光灯两端即可。
电源外置的LED日光灯一般配有专用灯架,更换原来的就可以使用了。
LED日光灯节电高达80%以上,寿命为普通灯管的10倍以上,几乎是免维护,不存在要经常更换灯管、镇流器、起辉器的问题,约半年下来节省的费用就可以换回成本。
绿色环保型的半导体电光源,光线柔和,光谱纯,有利于工人的视力保护及身体健康,6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受,有助于集中精神,提高效率.
发光原理:
PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。
由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。
这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。
这就是PN结发光的原理。
发光效率:
一般称为组件的外部量子效率,其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。
所谓组件的内部量子效率,其实就是组件本身的电光转换效率,主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质、组件的垒晶组成及结构等相关。
而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子,在经过组件本身的吸收、折射、反射后,实际在组件外部可测量到的光子数目。
因此,关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。
而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积,就是整个组件的发光效果,也就是组件的外部量子效率。
早期组件发展集中在提高其内部量子效率,主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构,使电能不易转换成热能,进而间接提高LED的发光效率,从而可获得70%左右的理论内部量子效率,但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。
在这样的状况下,光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的,因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。
目前的方法主要是:
晶粒外型的改变--TIP结构,表面粗化技术。
电气特性:
电流控制型器件,负载特性类似PN结的UI曲线,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别,反向漏电流很小,有反向击穿电压。
在实际使用中,应选择。
LED正向电压随温度升高而变小,具有负温度系数。
LED消耗功率,一部分转化为光能,这是我们需要的。
剩下的就转化为热能,使结温升高。
散发的热量（功率可表示为。
光学特性:
LED提供的是半宽度很大的单色光,由于半导体的能隙随温度的上升而减小,因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长,即光谱红移,温度系数为+2~3A/.LED发光亮度L与正向电流近似成比例:
K为比例系数。
电流增大,发光亮度也近似增大。
另外发光亮度也与环境温度有关,环境温度高时,复合效率下降,发光强度减小。
热学特性:
小电流下,LED温升不明显。
若环境温度较高,LED的主波长就会红移,亮度会下降,发光均匀性、一致性变差。
尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显着。
所以散热设计很关键。
寿命:
LED的长时间工作会光衰引起老化,尤其对大功率LED来说,光衰问题更加严重。
在衡量LED
的寿命时,仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的,应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命,比如35%,这样更有意义。
LED日光灯特点
LED日光灯以质优、耐用、节能为主要特点,投射角度调节范围大,15W的亮度相当于普通40W日光灯,抗高温,防潮防水,防漏电。
使用电压有:
110V、220V可选,外罩可选玻璃或PC材质。
灯头与普通日光灯一样。
LED日光灯采用最新的LED光源技术,数位化外观设计,节电高达70%以上,12W的LED日光灯光强相当于40W的日光灯管LED日光灯寿命为普通灯管的10倍以上,几乎免维护,无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。
绿色环保的半导体电光源,光线柔和,光谱纯,有利于使用者的视力保护及身体健康。
6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受,人性化的照度差异设计,更有助于集中精神,提高效率。
1、适用性强,在室内外各种恶劣环境下的适应性和可靠性都有提高
2、色彩丰富:
由三基色（红、绿、蓝显示单元箱体组成,使电子屏实现显示色彩丰富、高饱和度、高解析度、显示频率高的动态图像
3、亮度高:
采用超高亮度的LED,太阳强光底下远距离仍清晰可见
4、效果好:
采用非线性校正技术,图像更清晰,层次感更强
5、可靠性强:
采用静态扫描技术和模块化设计技术,可靠性、稳定性更高
6、显示模式多样化:
支持多种显示模式。
普通日光灯特点
普通日光灯两端各有一灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有萤光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使萤光粉发出柔和的可见光。
普通日光灯工作特点:
灯管开始点燃时需要一个高电压,正常发光时只允许通过不大的电流,这时灯管两端的电压低于电源电压。
普通日光灯管两端装有灯丝,玻璃管内壁涂有一层均匀的薄萤光粉,管内被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后,充入少量惰性气体,同时还注入微量的液态水银。
电感镇流器是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流发生变化时,则在线圈中将引起磁通的变化,从而产生感应电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍着电流变化。
起辉器在电路中起开关作用,它由一个氖气放电管与一个电容并联而成,电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振汤回路,增加启动脉冲电压幅度。
放电管中一个电极用双金属片组成,利用氖泡放电加热,使双金属片在开闭时,引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到
灯管两端。
当普通日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。
通过LED日光灯属性特点与普通日光灯属性特点对比得出结论：
LED日光灯和普通日光灯比较具备优点如下：
节能，寿命长，适用性好，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状，回应时间短，环保，无有害金属，废弃物容易回收，色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光。
LED日光灯和普通日光灯比较LED日光灯具备缺点如下：
价格贵，目前能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距，目前能做到的寿命和理论寿命还有很大差距，.还是有一定的发热量，光衰还可以大幅度缩小。
优点：
1、环保灯具，保护地球传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。
但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。
LED日光灯公认为二十一世纪的绿色照明。
2、高效转换，减少发热传统灯具会产生大量的热能，而LED灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。
而且对文件，衣物也不会产生退色现象。
3、清静舒适，没有噪音LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。
适合于图书馆，办公室之类的场合。
4、光线柔和，保护眼睛传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100-120次的频闪。
LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。
5、无紫外线，没有蚊虫LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。
室内会变得更加干净卫生整洁。
6、电压可调80V-245V传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。
而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。
7、节省能源，寿命更长LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，寿命也是传统日光灯的10倍，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。
更适合于难于更换的场合。
8、坚固牢靠，长久使用。
LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。
9、与普通的荧光灯相比，LED日光灯无需镇流器，无需启辉器，无频闪。
10、免维护，频繁开关不会导致任何损坏。
11、安全且有稳定的质量可以经受4kv高电压散热量低可以工作在低温-30℃高温55℃。
12、对周围环境不会有影响。
没有紫外线和红外线，没有有害材料，如汞，保护眼睛，也没有噪声。
13、抗振动性好，便于运输。
材料组成与外观1、LED日光灯由多颗超亮度小功率LED、透光性高的PC外罩、散热铝件及电源组成。
2、LED日光灯采用的光源有草帽头和贴片灯珠两种型号。
其中常用的贴片灯珠有3528、5050、1W大功率等3、LED日光灯外壳有两种：
1）透明的PC外壳，透光性能高，可看到里面的灯珠；
2）半透明的磨砂外壳，光线透出较柔和。
4、LED日光灯内置电源，工作电压为宽电压，从85V到265V均可使用。
5、LED日光灯可做成红、黄、蓝、绿、白、暖白颜色。
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